철강의 컬러 코팅

강철의 컬러 코팅

컬러 코팅은 코일 형태로 공급되는 강철 기판에 장식 및/또는 보호 유기 코팅을 적용하는 것을 설명하는 데 사용되는 용어입니다. 컬러 코팅된 스틸은 프리페인트 스틸이라고도 합니다.

컬러 코팅은 페인트 코팅이며 특수 제품으로, 대기 노출에서 강한 부식성 용액에 완전히 담그기까지 광범위한 부식 조건에서 강철을 장기간 보호하는 데 사용됩니다. 컬러 코팅은 모재 강철에 약간의 강도를 제공하지만 강철을 보호하여 강도와 무결성을 유지할 수 있습니다.

강철의 색상 코팅은 강철 코일을 효율적으로 코팅하기 위한 지속적이고 고도로 자동화된 산업 공정입니다. 이 색상 코팅 적용 과정에서 모재 강철은 보호 및 장식 코팅을 얻습니다. 이 컬러 코팅 과정을 양면 코팅이라고도 합니다.

EN 10169:2010에 따른 강철의 컬러 코팅 공정은 '필요한 경우 금속 표면의 세척 및 화학적 전처리를 포함하는 연속 공정으로 압연된 금속 스트립에 유기 코팅 재료를 도포하는 공정입니다. 한 면 또는 양면, (액체) 도료 또는 코팅 분말의 단일 또는 다중 적용은 이후에 경화되거나 영구적인 플라스틱 필름으로 라미네이팅'됩니다.

최초의 컬러 코팅 라인은 1940년대 유럽에서 시작되었습니다. 아래에 나와 있는 기본적인 고유한 장점으로 인해 즉시 매우 인기를 얻었습니다.

• 높은 생산성
• 매우 정교하고 컴퓨터로 제어되는 코팅 응용 프로그램
• 환경적 이점 및 에너지 절약
• 코팅된 시트의 보다 일관된 특성
• 코팅재 낭비 감소

컬러 코팅은 일반적으로 전처리 후 자동 연속 공정에서 기판 위에 액체 페인트 코팅을 적용하는 것을 말합니다. 프리페인트 컬러도금강판은 모재와 유기도금의 장점을 결합하여 미적 마감, 높은 내구성, 높은 내식성을 부여한 고부가가치 제품입니다. 컬러 코팅의 두께는 일반적으로 15미크론에서 40미크론 범위이며 마감은 매끄럽고 무광택이며 고광택이며 질감이 있으며 인쇄됩니다. 표준 컬러 코팅 시트의 경우 모재의 두께는 일반적으로 0.2mm에서 1.6mm까지 다양하고 너비는 600mm에서 1600mm까지 다양합니다.

강재의 다양한 모재에 컬러 코팅을 하여 환경에 적합한 상도를 통해 가장 비용 효율적이고 품질이 보장된 제품을 생산합니다. 일반적으로 사용되는 모재는 아래와 같습니다.

• 냉연 강재
• 용융 아연 도금 강판
• 전기아연도금강판
• 갈바륨 – 아연칼륨이라고도 하며 중량 기준으로 55% 알루미늄, 43.5% 아연 및 1.5% 실리콘으로 구성됩니다.
• Galfan – 아연 95%와 알루미늄 5%

컬러 코팅 구조의 개략적인 배열은 그림 1에 나와 있습니다.

그림 1 컬러 코팅 구조의 도식적 배열

  코팅 공정

컬러 코팅 라인은 냉간 압연 및 금속 코팅 강철 코일을 모두 처리합니다. 연속 컬러 코팅 라인은 가공할 코일을 풀고 스트립의 헤드 끝단을 이전 코일의 꼬리 끝단에 기계적으로 결합하는 것으로 시작됩니다. 연속 작동으로 인해 라인에는 코일 교체 중에 코팅 공정에 스트립을 공급하는 2개의 스트립 축압기가 포함됩니다.

이러한 재료를 생산하는 첫 번째 단계로 균일하고 깨끗한 기판 표면을 보장하기 위해 전처리가 수행됩니다. 하지의 전처리는 유색도금강판의 접착성형성을 향상시키기 위해 요구되는 매우 중요한 작업이다. 그 후, 표면은 크롬산염이 없는 전환에 의해 활성화되어 다음 프라임 코팅의 우수한 부식 방지 및 접착력을 보장합니다. 이것은 상단 및/또는 하단 표면에 적용할 수 있습니다. 다음 공정 단계에 들어가기 전에 스트립을 균일하게 건조시켜야 합니다.

일부 컬러 코팅 생산업체는 더 나은 수조 유지 관리, 코팅의 균일한 결정 구조 및 코팅된 강철의 더 많은 유연성에 대한 최종 사용자의 요구를 충족하기 위해 기판 강철 스트립 위에 인산염 코팅(인산염 코팅) 대신 '린스 없음' 기술을 사용합니다. .

노린스 코팅 전처리는 강판의 코팅면을 이후에 도포되는 유기 코팅재에 접착시키는 매우 얇은 화학 처리층으로 유기 코팅재의 우수한 접착력과 강재 모재의 내식성을 보장합니다.

화학적 전처리의 경우 스트립 표면을 세척하고 4단계로 패시베이션층을 추가합니다. 패시베이션층은 제품의 내식성과 프라이머의 접착력을 향상시킵니다.

전처리 후, 전처리된 표면에 균일하게 조절된 두께의 균일한 층의 프라이머를 도포합니다. 프라이머는 부식방지제를 함유하고 있어 내식성 뿐만 아니라 컬러 코팅 시스템에 유연성을 제공합니다. 프라이머는 정밀한 온도 제어와 매우 정밀하게 오븐에서 경화됩니다.

에폭시, 폴리에스터, 폴리우레탄, PVC(Polyvinyl chloride) 등 다양한 수지를 기반으로 다양한 종류의 프라이머가 있습니다. 에폭시 프라이머는 내식성을 향상시키기 위해 크롬산염 안료를 포함하므로 지붕에 사용하는 것이 좋습니다. 6가 크롬(크롬 VI)은 대부분의 금속 표면에서 부식 작용에 저항할 수 있는 전기화학적 커플러 역할을 합니다. 그러나 이러한 화합물은 산업 코팅에 널리 사용되며 '발암 물질'(카테고리 1 및 2)로 분류될 뿐만 아니라 독성 및 환경에 위험합니다. 따라서 일부 생산자는 무크롬산염 프라이머를 개발했습니다.

컬러 코팅 라인에는 일반적으로 두 개의 코터가 있습니다. 첫 번째는 스트립의 양면에 프라이머를 바르고 두 번째는 탑 코트와 백킹 코트를 바릅니다. 2개의 코터 뒤에는 대류 오븐이 있으며, 여기서 컬러 코팅은 뜨거운 공기로 경화됩니다.

컬러 코팅 시트용 지붕 및 건설 시장의 대부분은 비용 효율성과 내구성을 위해 폴리에스터, 폴리우레탄(PU), 플루오로카본, 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 실리콘 변성 폴리에스터(SMP) 및 플라스티졸을 기반으로 하는 상도를 사용합니다.

다층 코팅의 경우 최종 제품에 대한 최고 품질 요구 사항을 충족하기 위해 마감 코팅을 프라임 코팅 층 상단(상단 및/또는 하단 표면에도 적용)에 적용할 수 있습니다.

탑 코트는 필요한 색상과 자외선 저항성 등과 같은 기타 성능 특성을 제공하는 색상 안료와 첨가제의 조합을 포함합니다.

오븐 후, 페인트 스트립은 물로 담금질됩니다. 라미네이트가 상도 코팅으로 적용되는 경우 후자의 코팅기는 오븐에서 활성화되는 접착제를 적용합니다. 라미네이트 필름은 제품이 오븐에서 나온 직후 롤에 의해 강철 스트립에 압착됩니다. 코팅에 보호 필름을 적용할 수도 있습니다. 이는 고객이 후속 처리하는 동안 손상과 먼지로부터 코팅을 보호합니다. 코일을 감기 전에 스트립의 표면을 육안으로 확인합니다. 스트립에서 잘라낸 샘플은 컬러 코팅 라인의 실험실에서 품질 관리를 거칩니다.

최종 냉각 전에 고객의 요구 사항에 따라 뜨거운 표면에 보호 호일을 적용하는 장치를 설치할 수 있습니다.

마지막으로 스트립은 검사 영역에서 검사되고 고객의 사양과 시장의 요구에 따라 분류될 수 있습니다.

재료의 흐름을 나타내는 일반적인 컬러 코팅 라인은 그림 2와 같습니다.

그림 2 컬러 코팅 라인의 일반적인 재료 흐름

도금강판의 품질검사를 위한 시험

다음은 컬러 코팅된 강철에 대해 수행된 테스트입니다.

• 충격 테스트 – 이 테스트는 기계적 손상에 대한 색상 코팅의 저항을 결정하기 위해 수행됩니다. 그것은 ASTM D 2774-84 표준에 따른 낙하 중량 테스트에 의해 수행됩니다. 이 방법은 충돌 부위 이외의 부위에 균열이나 접착력 상실을 확인하는 데 사용됩니다. 테스트를 위해 샘플은 두 개의 고정 장치를 사용하여 장비 바닥에 고정됩니다. 4.76kg +/- 28gm의 위 표준 무게에 따르면 57cm 높이에서 자유롭게 떨어질 수 있습니다.
• 굽힘 접착력 시험 – 굽힘 접착력 시험은 ASTM D4145-83에 따라 강철 기질에 대한 코팅 필름의 접착력을 평가하기 위해 수행됩니다. 시험하는 동안 굽힘 기계에 힘을 가하여 180도 굽힘을 만듭니다. 색상 코팅의 접착력을 평가하기 위해 샘플을 기판 두께(2t)의 2배로 접습니다. 2회 굽힘 후 불합격 시 굽힘 밀착성 시험 불합격으로 간주합니다.
• 유연성 테스트 – 유연성 테스트는 ASTM D522 표준에 따라 수행됩니다. 강판 모재의 착색 코팅 균열에 대한 유연성 내성을 결정하는 데 사용됩니다. 테스트에는 원뿔형 맨드릴이 사용됩니다. 코팅된 강판 샘플은 1초에 180도를 통해 맨드릴 위로 구부러집니다. 굽힘 후, 컬러 코팅 필름은 강철 기판에서 균열 및 박리 여부를 검사합니다.
• 경도 테스트 – 이것은 연필 테스트라고도 하며 이 테스트는 기계적 손상을 평가하기 위해 색상 코팅의 경도를 결정합니다. 이 테스트는 표준 ASTM D 3363-74에 따라 수행됩니다. 이 방법은 경도를 확인하는 데 사용됩니다. 샘플은 두 개의 고정 장치를 사용하여 장비 바닥에 고정됩니다. 이 표준에 따르면 두 번째 롤 지정 고경도는 최소 2H입니다. 이 테스트에는 Faber Castle 연필이 사용되었습니다.
• 내약품성 시험 - 착색 도막의 내약품성은 유색 도막을 증류수, 5% NaOH 수용액, 5% H2SO4 수용액에 24시간 침지하여 평가한다. 유해한 화학적 공격의 증거에 대해 샘플을 평가합니다. 샘플 평가는 일반적으로 광택, 색상 및 접착력의 변화를 나타냅니다. 이 테스트를 통해 물집, 분리, 백악 및 균열과 같은 문제를 모니터링합니다.
• 염수 분무 시험 – 이 시험은 염분이 포함된 해양 환경에서 색상 코팅의 성능을 판단하기 위해 ASTM 표준 B117에 따라 수행됩니다. 이 테스트 동안 색상 코팅 샘플은 맞춤형 밀폐 챔버에서 염수 분무 안개에 노출됩니다. 염수 분무를 생성하기 위해 5%의 NaCl 염 용액을 표준으로 취합니다. 온도, 기압, 샘플 방향 등과 같은 기타 매개변수는 유지됩니다. 부식의 진행은 일정 간격 후 육안 검사로 평가됩니다.
• 내열성 시험 – 이 시험에서는 표준 크기의 시료를 1250℃의 온도에서 12시간 동안 머플 전기로 내부에 보관합니다. 매시간 시료를 채취하여 검사하고 기포, 변색을 관찰합니다. 그리고 광택.
• MEK(메틸 에틸 케톤) 테스트 – 이 테스트에서는 면모를 MEK 용액에 담근다. 시료에 1kg의 하중을 가하고 엄지손가락으로 면솜으로 시료를 100회 문지른다. 면봉은 25번 문지른 후 MEK 용액에 다시 담가둡니다. 색상 코팅이 벗겨지는 샘플이 관찰됩니다.

  응용 프로그램

컬러 코팅 강철의 적용은 다음과 같습니다.

• 산업/가정용 지붕 및 벽 클래딩
• 냉장고 및 창고
• 인조 천장, 인테리어 베네치안 블라인드
• 공항, 쇼핑몰 및 쇼룸의 아트리움
• 거터링
• 울타리 및 벽
• 냉장고, 냉동고, 세탁기 등 백색가전(가전)
• 전기 제어 패널
• 지붕 타일
• 드럼 끝
• 하우징 및 케이싱
• 산업용 가구 및 선반
• 사무용 가구
• 버스 차체, 철도 객차 및 고급 객차 등

장점

컬러 코팅 및 아연 도금 강판을 함께 사용할 때 제공되는 부식 제어는 단독으로 사용되는 두 시스템보다 우수합니다. 아연 도금 코팅은 기본 강철을 보호하여 음극 및 배리어 보호를 제공하고 컬러 코팅은 아연 소모 속도를 늦추어 아연 도금 강철의 수명을 크게 연장합니다. 색상 코팅이 풍화되거나 손상되면 아연은 페인트 벗겨진 후 녹을 방지하기 위해 음극 및 장벽 보호를 제공하는 데 사용할 수 있습니다. 이중 코팅에 대한 이러한 시너지 효과로 인해 개별적으로 사용되는 아연 및 컬러 코팅의 수명을 합한 것보다 1.5~2.5배 더 긴 부식 방지 기능을 제공합니다. 컬러 코팅의 다양한 장점은 다음과 같습니다.

• 우수한 내식성
• 박리 및 박편에 대한 내성
• 건축적 창의성을 가능하게 하는 미학적 매력
• 우수한 성형성과 디자인 유연성
• 간단한 설치
• 유지보수 무료
• 재활용 가능하고 환경 친화적인
• 가벼우면서도 구조적으로 강하고 강풍에 견디는 능력
• 열효율






철강의 금속 코팅 에너지 효율 및 철강 생산